环境科学研究

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

2018, 31(2).

摘要(186) PDF(60)

摘要:

李海生

2018, 31(2): 201-205. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2018.01.11

摘要(1723) HTML (36) PDF(1877)

摘要:
新时代我国环境保护形势面临着深刻变化，满足人民群众日益增长的对优质生态产品需求成为环保工作的主要矛盾.为落实党的十九大关于生态文明建设和环境保护的要求，牢固把握"环保科技的人民性"，在对未来环境形势和环保科技创新需求分析判断的基础上，紧密围绕绿色发展和环境质量改善的目标，提出了加强环保科技创新发展的4个重点任务：面向国民经济绿色发展主战场，全面提升环保科技供给能力和水平；加强环境科学基础研究，引领环境质量改善；研发关键技术，突破环境治理技术瓶颈；加大生态系统保护力度，推进人与自然和谐共生.同时，提出了完善环保科技创新体制机制的5点建议：实施平台化、国际化、产业化、规范化、信息化管理，助推现代环境科研院所制度建设；加快环保科技创新体系建设，完善和补强科技创新链条；完善管理决策支撑机制，解决科研与管理脱节的问题；统筹全国环境科研力量，创新重大科研项目组织模式；加强人才队伍建设，充分调动人才创新活力，为环保科技创新提供政策和制度保障.

微生物诱导碳酸盐沉淀及其在固定重金属领域的应用进展

王茂林, 吴世军, 杨永强, 陈繁荣

2018, 31(2): 206-214. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.55

摘要(2486) HTML (251) PDF(2518)

摘要:
生物矿化已受到化学、物理、生物、材料、医学、生命及环境等多学科的广泛关注，其中，以尿素为底物的MICP（微生物诱导碳酸盐沉淀）技术是生物矿化领域的研究热点之一.在分析MICP过程中的酶解机理和生物大分子在微生物矿化过程中的作用基础上，通过对重金属离子的矿化产物和碳酸盐矿化菌的成矿因素分析，揭示MICP矿化产物的特征及形成条件.碳酸盐矿化菌主要产生脲酶分解尿素，增加土壤CO₃^2-饱和度，其代谢产生的胞外聚合物具有多种功能团组合和键能连接，起着调控生物矿化的作用.MICP技术可用于固定土壤和水体中的Cu、Pb、Zn、Cd、Cr、As等重金属，重金属主要以共沉淀的形式被固定，阴阳离子型重金属以类质同象置换方式分别占据方解石中的CO₃^2-位和Ca²⁺位，从而促使污染土壤中的可交换态重金属向碳酸盐结合态转移.但是，MICP技术主要针对减少重金属的生物可利用性，不能满足以全量来计算的现行土壤环境质量标准，且MICP技术在长期有效性、生物安全性和土壤理化性质等方面存在诸多隐患.因此，由试验条件转向实际应用具有一定挑战.建议寻找更稳定的方法以阻止碳酸盐矿物中的重金属溶出，且有必要将开发高效的土著微生物复合菌剂作为未来MICP研究的方向之一.

天津临港石化企业VOCs排放特征及环境影响

刘锦, 王秀艳, 杨文, 郭凤燕, 武蕾丹

2018, 31(2): 215-220. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.66

摘要(1847) HTML (93) PDF(1428)

摘要:
为研究化工园区VOCs排放特征及其环境影响，选取天津临港工业区内典型企业A、B、C、D、E进行重点监测，对其有组织、无组织排放各环节、厂界和敏感点的VOCs种类和浓度进行定性和定量分析，并利用偏相关分析方法对其厂界和敏感点进行环境影响因素研究.结果表明，企业A、B、D、E有组织排放的ρ（总VOCs）分别为2.32、1.16、3.30、35.85 mg/m³，其主要污染物分别为环己烷及其同分异构体、丙烯、丙烯腈、甲醇.企业A、B、C、D的无组织排放均以烷烃为主，主要污染物为甲基己烷及其同分异构体、正壬烷；企业E的无组织排放以醇类和烷烃为主，主要污染物为甲醇、正十一烷和乙烷.敏感点的主要污染物与各企业的主要污染物相似.研究显示，企业A、D、E的有组织排放ρ（总VOCs）比无组织大，分别以烷烃、氰化物和醇类为主，企业B、C以无组织烷烃排放为主.无组织排放是影响企业厂界ρ（VOCs）的主要因素；以生产丙烯为主的企业B对敏感点影响最大，相关系数为0.582（P≤0.01），是影响园区敏感点的主要污染源.

气候变化对浙江省大气污染的影响

毛敏娟, 杜荣光, 胡德云

2018, 31(2): 221-230. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.71

摘要(1848) HTML (62) PDF(1623)

摘要:
开展气候变化对大气污染影响的研究有利于加深对大气污染形成机理的认识.利用1996-2015年浙江省大气成分、气象观测资料，分析气候变化对大气污染的影响.结果表明，近20 a来浙江省呈年高压天气日数增多、年均气温升高、降水集中及年均净辐射、日照时数、风速、气温日较差和水汽蒸发量都下降的气候变化事实.气候变化引起大气污染扩散能力下降，1996-2015年杭州市和浙江省年均大气扩散指数分别下降了0.55和0.81，降幅分别达35.71%和42.69%.大气扩散指数与ρ（PM₁₀）、ρ（PM_2.5）及年霾日数之间呈显著负相关，当大气扩散指数增大时，大气颗粒物浓度和年霾日数均下降，反之亦然.杭州市大气扩散指数与ρ（PM₁₀）、ρ（PM_2.5）之间的相关系数分别为0.73和0.76.杭州市和浙江省大气扩散指数与年霾日数之间的相关系数分别达到0.77和0.78，T检验值则分别为28.88和30.81，说明由气候变化引起的大气扩散能力改变是影响大气污染的重要原因，但不同大气成分受气候变化的影响程度不同.影响ρ（PM₁₀）的关键气候要素是降水量、风速及相对湿度等，影响ρ（PM_2.5）的主要是辐射、气温，影响ρ（SO₂）的主要是气温，影响ρ（NO₂）及ρ（NO₃^-）、ρ（NH₄⁺）的主要是辐射.总体来说，浙江省近20 a的气候变化事实可能有利于促进ρ（PM₁₀）、ρ（PM_2.5）、ρ（NO₂）及ρ（O₃）等上升，促进ρ（SO₂）、ρ（NO₃^-）、ρ（SO₄^2-）、ρ（NH₄⁺）等下降.

中国东海至南大洋航线海洋近地层大气NO_x分布特征

付丹, 郑晓玲, 陈军辉, 滕芳, 韩同竹

2018, 31(2): 231-238. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.04.07

摘要(1642) HTML (43) PDF(928)

摘要:
为了探究我国东海至南大洋航线海洋近地层大气NO_x的分布特征，于2015年11月-2016年1月，利用中国极地科学考察船"雪龙号"的观测平台，采用Saltzman法对中国东海至南大洋航线海洋近地层大气NO_x日均浓度进行了监测.结果表明，中国东海至南大洋航线海洋近地层大气ρ（NO_x）的变化范围为0.001~0.038 mg/m³，ρ（NO）的变化范围为0.001~0.033 mg/m³，ρ（NO₂）的变化范围为0（未检出）~0.015 mg/m³.中国东海至南大洋航线海洋近地层大气中，NO是NO_x的主要成分.南极圈外海洋近地层大气中NO_x的分布特征显示距离陆地越近，ρ（NO_x）越高，NO₂/NO（二者质量浓度比值）越大，反映出海陆差异及人为污染对海洋近地层大气的影响.远离陆地的南大洋航段ρ（NO_x）显示较低的大洋背景值.南桑威奇群岛的火山活动导致附近海域异常高浓度的NO_x分布，ρ（NO_x）最高值达0.160 mg/m³，ρ（NO）为0.145 mg/m³，ρ（NO₂）为0.015 mg/m³.西风带的阻隔导致该区域NO_x向周围扩散时，难以穿越西风带，向南极大陆边缘扩散的趋势更加强烈，影响大范围南大洋近地层大气NO_x分布.人为活动可能是南极半岛和中山站附近海洋近地层大气高ρ（NO_x）和高NO₂/NO的原因之一.

天津市春季道路降尘PM_2.5和PM₁₀中碳组分特征

张伟, 姬亚芹, 李树立, 王士宝, 张蕾

2018, 31(2): 239-244. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.49

摘要(1414) HTML (56) PDF(1088)

摘要:
为研究天津市春季道路降尘PM_2.5和PM₁₀中碳组分特征，丰富道路降尘的成分谱库，于2015年3月22日-5月23日在天津市主干道、次干道、支路、快速路和环线5种道路类型道路两侧采集道路降尘样品，通过再悬浮装置得到PM_2.5和PM₁₀的滤膜样品，并用热光碳分析仪测定PM_2.5和PM₁₀中OC（有机碳）和EC（元素碳）的百分含量，利用两相关样本非参数检验、OC/EC比值法以及相关分析法，定性分析天津市春季道路降尘PM_2.5和PM₁₀的碳组分的特征及其主要来源；利用因子分析法，进一步分析道路降尘PM_2.5和PM₁₀的主要来源.结果表明：道路降尘PM_2.5中w（OC）为10.27%（主干道）~13.94%（快速路）、w（EC）为1.24%（支路）~1.77%（环线），PM₁₀中w（OC）为8.48%（主干道）~12.56%（快速路）、w（EC）为1.01%（次干道）~1.59%（快速路），可见快速路中碳组分含量相对较高，这可能与其车流量较大，导致道路扬尘和机动车尾气排放量较大有关，也可能与其路面保养及保洁状况有关.对于大部分碳组分而言，其在PM_2.5中的百分含量均高于PM₁₀；除EC2，其他碳组分在PM_2.5和PM₁₀间均无显著性差异.不同道路类型PM_2.5和PM₁₀中OC/EC的大小顺序基本相同，与其车质量变化趋势相反.道路降尘中PM_2.5中碳组分主要来源于道路扬尘、机动车尾气、生物质燃烧以及燃煤源的混合源，PM₁₀主要受道路扬尘、燃煤和柴油车尾气等污染源的影响.

天津市常用绿化树种挥发性有机物排放潜力估算

张倩, 李洪远, 贺梦璇, 吕铃钥, 杨佳楠

2018, 31(2): 245-253. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.72

摘要(1758) HTML (90) PDF(1629)

摘要:
BVOCs（植被释放的挥发性有机物）对PM_2.5等大气颗粒物的形成有重要贡献，树种BVOCs排放潜力的研究有助于城市绿化树种的科学选择.对天津市城市绿地常见绿化树种BVOCs样品进行采集与鉴定，基于Guenther提出的模型估算了天津市32种常见绿化树种BVOCs的排放量，并对估算过程中的不确定性因素进行分析.结果表明：构树、毛白杨、旱柳和绦柳的BVOCs排放量（以C计）最高，分别为2 179.438、2 147.394、2 116.537、2 045.722 g/（株·a）.从科属的角度来看，杨柳科植物BVOCs排放量最高，豆科、桑科和松科BVOCs排放量位居其次.采用聚类分析方法将32种绿化树种的异戊二烯、单萜烯排放潜力进行分类，其中毛白杨、构树、旱柳和绦柳属于高排放异戊二烯的树种；油松和苹果属于高排放单萜烯的树种.从科属水平而言，豆科和杨柳科植物具有较强的异戊二烯排放潜力.松科和部分蔷薇科的乔木具有较强的单萜烯排放潜力.从叶片类型的角度上，阔叶树主要以排放异戊二烯为主，针叶树主要以排放单萜烯为主，且异戊二烯的排放潜力要大于单萜烯的排放潜力.植物OVOCs（其他VOCs）排放潜力与异戊二烯和单萜烯的排放潜力相比显著较弱.天津市外来树种与本地树种BVOCs排放潜力无显著性差异（P＞0.05）.研究显示，天津市常用绿化树种的单株排放潜力差异明显，因此可优选臭椿、洋白蜡和紫叶李等排放潜力相对较低的树种用作城市绿化.

深街道峡谷内高架桥对污染物传播特性影响的模拟研究

李政桐, 蔡存金, 黄晓明, 窦鸿文, 方炜杰, 明廷臻

2018, 31(2): 254-264. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.73

摘要(1708) HTML (103) PDF(983)

摘要:
城市化进程导致在城市中出现通风条件较差的深街谷，建设于深街谷内的高架桥会加重周边街谷内空气污染.用计算流体力学模拟方法（CFD）探索在不同环境风速下的深街谷中，高架桥的高度和宽度对街谷内气流组织与污染物扩散的影响.结果表明：高架宽度小于0.8倍街谷宽度时的高架桥不会抑制桥下空间的流动；桥宽增加会改变桥下空间的涡旋结构和涡旋方向，近地面流动方向由之前的从右至左流动变为从左至右流动，因而桥下空间污染分布也发生明显改变；高架桥宽度的增加导致两侧低层住户受到较大影响，对背风面住户的影响更为明显；但高架宽度为0.5倍街谷宽度的高架桥能对迎风面中层住户造成影响；增加高架桥的高度，其下方污染物浓度增加；当高架桥位于街谷冠层时，下部空间的污染物浓度急剧增加；冠层处及涡旋交界面高架桥对两侧住户产生较大影响，而其他高度高架桥对两侧住户影响不大；随着环境风速的增加，高架桥对近地面源污染物扩散的阻碍作用逐渐减弱.研究显示，深街谷中增加高架桥的宽度、高度都会导致街谷内空气质量的恶化，而高架桥会阻碍因环境风速增加对街谷内空气质量的改善.

扰动强度对太湖水华微囊藻群体生长和叶绿素荧光的影响

韩丽华, 杨桂军, 刘玉, 秦伯强, 钟春妮, 杨宏伟

2018, 31(2): 265-272. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.63

摘要(1548) HTML (83) PDF(1426)

摘要:
风浪扰动在湖泊和水库中频繁发生，是影响湖泊生态系统的重要因素之一.为了解太湖风浪扰动对水华微囊藻群体生长的影响，并探究其影响机理，利用室内摇床试验，设置不同的扰动强度（0、50、100、200、400 r/min）来模拟太湖风浪扰动，扰动时间为24 h，并测定不同扰动强度下水华微囊藻群体生长和叶绿素荧光参数.结果表明，所有试验组中，100 r/min组的ρ（Chla）、微囊藻数量、F_v/F_m（潜在最大光合效率）、ETR_max（潜在最大光合速率）、I_k（半饱和光强）和α（光能利用效率）增加最快，试验结束时分别为扰动前的3.29、10.75、1.20、2.30、2.21和1.21倍；并且扰动结束后，100 r/min组中3~10细胞群体细胞数量占比由25.80%降至20.70%，显著低于对照组（P < 0.05），而>10细胞群体细胞数量占比由0增至25.55%，显著高于对照组（P < 0.05）.方差分析表明，试验第7~11天，100 r/min组的ρ（Chla）、水华微囊藻数量、F_v/F_m、ETR_max和α显著高于对照组（P < 0.05）；第1~5天，400 r/min组的ρ（Chla）、ETR_max和I_k显著低于对照组（P < 0.05）.研究显示，适宜的扰动强度（100 r/min）促进水华微囊藻群体生长和光合活性，过高的扰动强度（400 r/min）则抑制水华微囊藻群体生长和光合活性.

滦河流域鱼类群落结构空间异质性与影响因子分析

王晓宁, 彭世贤, 张亚, 张远, 钱昶, 丁森

2018, 31(2): 273-282. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.83

摘要(1574) HTML (96) PDF(1781)

摘要:
掌握鱼类群落结构与环境因子的关系是河流鱼类多样性保护与恢复的基础.基于2016年10月对滦河流域58个采样点的调查数据，通过聚类分析法及NMS（非度量多维标度法，non-matric multidimentionalscaling）分析了滦河鱼类群落空间格局特征，并采用典范对应分析（CCA，canonical correspondence analysis）探讨了影响鱼类群落结构的环境因子.调查期间共采集鱼类15科41属49种，鲤科鱼类最多，为23种.研究表明：①聚类分析发现鱼类空间分布可分为3组，第1组集中在滦河干流中下游及支流汇入干流附近河段，第2组集中在冀东部独流入海的河流，第3组集中在滦河干支流的中上游河段.②NMS结果也证明3组在空间分布上差异明显，第2组与第3组之间没有重叠.③物种数、Shannon-Wiener多样性指数、Margalef丰富度指数和Simpson多样性指数在第1组与第3组之间存在显著差异，而Simpson多样性在第2组与第3组之间也存在显著差异.④单因素方差分析（one-way ANOVA）显示，第1组与第2组、第3组相比，水温与两组之间都有显著性差异，第2组与第1组、第3组之间在电导率、TDS（总溶解固体）、栖境复杂性、速度-深度结合、堤岸稳定性和河水水量状况有显著性差异.⑤典范对应分析发现，影响滦河流域的环境因子包括TDS、浊度、pH与水温等4个水体理化参数以及底质与堤岸稳定性2个栖息地质量参数.研究显示，基于对滦河流域鱼类空间异质性和相关环境影响因子的理解，可为该流域鱼类多样性保护及管理对策制订提供方向.

三峡库区EFDC模型集成与应用

刘晓, 刘海涵, 王丽婧, 乔飞, 秦延文, 李虹, 李小宝

2018, 31(2): 283-294. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.79

摘要(2305) HTML (94) PDF(1750)

摘要:
为满足三峡库区大尺度的水质预测需求，降低专业水质模型使用门槛，实现模型业务化运行，采用涵盖"模型封装-接口服务-系统集成"全过程的模型封装集成技术方法，开展了EFDC模型集成研究，并在三峡库区水质安全评估与预警系统中进行验证和应用.结果表明：①基于实例化模型建立的模型预置参数库，是模型业务化运行中参数简化的前提，可有效解决模型本地驯化及模型实例的基础数据复用问题；②依据参数识别结果，将模型参数识别为"必调参数、可调参数、默认参数"三类，并采用B/S架构对输入文件、输出文件和主控文件中的不同参数进行分类封装，达到参数简化目的；③采用半紧密型方式建立的基于Web services的EFDC模型集成接口服务及标准，可为信息系统提供通用的EFDC模型计算服务；④该方法在EFDC模型与三峡库区水质安全评估与预警系统集成中得到验证，实现了全库区干流及主要支流COD_Cr、总磷、总氮等污染因子的长时间序列水动力水质预测联机在线运算，满足了用户在水质影响预测预警中低修改量、高运算效率和良好用户体验等需求，实现了模型的业务化运行.

成都平原西部土壤氮素空间变异特征及影响因素

张浩, 李启权, 唐嘉玲, 陈香琪, 秦畅, 方红艳, 王昌全

2018, 31(2): 295-302. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.50

摘要(1623) HTML (137) PDF(1015)

摘要:
为探究成都平原西部土壤氮素的空间异质性及其影响因素，基于134个耕层土壤采样点，运用经典统计学和地统计学方法揭示w（TN）和w（AN）（AN为碱解氮）的空间变异特征，并利用方差分析和回归分析，研究不同因素对其空间变异的影响程度.结果表明：研究区土壤w（TN）为0.81~3.50 g/kg，平均值为1.94 g/kg；w（AN）为44.42~263.99 mg/kg，平均值为138.70 mg/kg.半方差分析显示，土壤w（TN）和w（AN）的块金效应分别为52.41%和63.92%，具有中等程度的空间自相关，表明其空间分布受结构性和随机性因素共同影响.土壤氮素空间分布特征均呈现由东北向西南逐渐递增趋势.回归分析结果表明，成土母质能独立解释14.8%和9.4%的w（TN）和w（AN）空间变异；土壤类型（土类、亚类和土属）对研究区w（TN）和w（AN）空间变异的独立解释能力分别在3.6%~17.2%和5.7%~17.2%之间.各土地利用方式下，土壤w（TN）、w（AN）平均值均表现为耕地>农林用地>园地，土地利用方式对土壤w（TN）空间变异的独立解释能力仅5.8%，对w（AN）无显著影响.研究显示，成都平原西部土壤氮素含量总体处于丰富水平，其中温江-郫县一带含量相对较低，高值区在金马河以南区域.成土母质和土壤类型对土壤氮素空间变异的影响总体高于土地利用方式.

木薯和花生间作对Cd吸收及根区速效养分的影响

曾露苹, 周飞, 陈玥如, 汪亚会, 黎华寿

2018, 31(2): 303-309. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.33

摘要(1689) HTML (144) PDF(1047)

摘要:
木薯（Manihot esculenta Crantz）是热带和亚热带广泛种植的大生物量能源植物，在污染土壤上具有较强的生物修复潜力，花生（Arachis hypogaea）对土壤Cd具有很强的富集能力.木薯与花生间作可充分利用光热水资源，具有良好的间作优势，是近年来我国南方红壤坡耕地生态种植模式.为了解木薯与花生间作对土壤Cd吸收及根区速效养分的影响，在重金属Cd污染的小区进行了木薯单作、花生单作、木薯与花生间作的比较试验.结果表明，木薯与花生间作的产量土地当量比（LER）大于1，土地利用率提高了87.0%.与木薯单作相比，间作下木薯茎和叶w（Cd）分别降低了12.24%和19.51%，二者呈显著性差异（P < 0.05），花生籽粒w（Cd）降低了35.38%，与单作花生差异显著（P < 0.05）.与单作下木薯和花生相比，花生、木薯总富集系数分别降低了16.32%、12.45%，间作系统对每hm²土地上Cd的富集量分别提高了10.72%、113.76%；间作下花生根区土壤w（速效氮）、w（速效磷）分别提高了18.85%、20.36%，木薯根区土壤w（速效氮）提高了21.00%，与单作下花生和木薯相比均呈显著性差异（P < 0.05）.研究显示，木薯与花生间作可提高土壤根区速效养分含量，促进作物生长，在提高作物生物量、降低作物各部位单位Cd含量的同时，可提高间作系统对土壤Cd的富集量，这种间作方式对实现两种能源植物生态修复及经济效益的整合具有重要意义.

西藏退化高寒草原土壤团聚体有机碳的变化特征

蔡晓布, 彭岳林

2018, 31(2): 310-319. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.69

摘要(1315) HTML (66) PDF(1190)

摘要:
为进一步了解高寒草原土壤碳动态变化特点与变化过程，采用湿筛法对藏北高原未退化、轻度退化和严重退化高寒草原表层（0~10 cm）、亚表层（>10~20 cm）不同粒级w（SAOC）（SAOC为土壤团聚体有机碳）进行研究.结果表明，与未退化草地相比，不同程度退化草地w（SAOC）均呈下降趋势，但严重退化草地表层、亚表层中w（SAOC）、>0.25 mm粒级w（SAOC）、 < 0.25 mm粒级w（SAOC）降幅均显著低于轻度退化草地；不同程度退化草地表层、亚表层中>0.25、 < 0.25 mm粒级w（SAOC）在总体上趋于下降，且亚表层的降幅明显高于表层的降幅，但退化草地亚表层中w（SAOC）仍高于表层（未退化草地、轻度和严重退化草地亚表层较表层分别增加51.84%、31.34%、6.83%），w（SAOC）的土层差异随草地退化加剧而大幅缩小；轻度、严重退化草地不同粒级w（SAOC）的土层分布特征仍与未退化草地一致，其表层、亚表层中>0.25 mm粒级w（SAOC）均明显较高；与未退化草地相同，退化草地表层、亚表层w（SAOC）贡献率亦均呈|2~0.25 mm| > | < 0.25~0.053 mm| > | > 2 mm| > | < 0.053 mm|粒级；退化草地环境对团聚体与w（SAOC），以及w（SOC）（SOC为土壤有机碳）与w（SAOC）间的关系具有重要影响.研究显示，高原冷干环境下不同粒级SAOC及其变化受草地退化程度、土层深度等的深刻影响，需要从影响土壤有机碳形成与转化的土壤机制等方面进行深入研究.

Triton X-100对土壤中柴油的解吸特征及影响因素

李晓东, 许端平, 张倩, 马福俊, 黎宁, 伍斌, 谷庆宝

2018, 31(2): 320-327. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.48

摘要(1440) HTML (43) PDF(1155)

摘要:
为考察非离子表面活性剂Triton X-100对土壤中柴油解吸特性及土壤理化性质对其解吸的影响，通过振荡平衡法研究Triton X-100对浙江水稻土、重庆紫壤、江西红壤、海南沙土、青海灰漠土和黑龙江黑土中柴油解吸行为及其影响因素.结果表明，Triton X-100对浙江水稻土、重庆紫壤、江西红壤、海南沙土、青海灰漠土和黑龙江黑土中柴油的解吸均符合先快后慢、最后达到解吸平衡的规律，平衡时解吸量分别1.61、1.85、1.80、2.29、2.01和1.13 mg/g.其解吸动力学过程均符合准二级动力学模型（R²>0.99）；6种典型土壤中柴油的等温解吸特征可较好地用修正的米氏方程模型进行描述（R²>0.92）.Q_max（柴油最大解吸量）介于1.81~2.23 mg/g之间，浙江水稻土、重庆紫壤、江西红壤、海南沙土、青海灰漠土和黑龙江黑土中ρ_max（柴油最大解吸率）分别为73.20%、78.06%、75.63%、90.36%、79.89%和62.92%；土壤各理化性质对Triton X-100解吸土壤中柴油的影响起综合作用，其中土壤w（砂粒）与ρ_max呈显著正相关（R²=0.993 6，P < 0.01），对Triton X-100解吸柴油的影响最大；而CEC（阳离子交换量）、w（OM）、w（黏粒）均与ρ_max呈显著负相关（P < 0.05）.研究显示，修正的米氏方程可用于描述柴油在土壤-水-表面活性剂Triton X-100系统中的解吸行为，w（砂粒）是影响不同土壤中柴油解吸的关键因子，可为应用Triton X-100修复柴油污染土壤提供理论基础.

非稳态条件下人工湿地水流规律及其对水力停留时间的影响

肖海文, 谭军莲, 翟俊, 高梨娜

2018, 31(2): 328-336. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.77

摘要(1485) HTML (70) PDF(1260)

摘要:
由于降水的随机性，处理农业或城市径流的人工湿地通常在进水水量波动的非稳态条件下工作.为研究在非稳态条件下人工湿地的水流规律，在基于时间轴的多点示踪剂试验的基础上，利用RTD(水力停留时间分布)探讨了单峰和双峰两种水力冲击非稳态条件下水平潜流人工湿地中的水流规律.结果表明，非稳态过程的水量变化对不同时刻流入人工湿地的液体的RTD影响明显.用基于出水流量的非线性无量纲时间变量(φ)对原始RTD进行归一化处理，所得的RTD浓度曲线[C'(φ)]在整个非稳态过程中相对稳定，具有相似的倾斜度、峰值时间(单峰冲击下为0.83~1.00，双峰冲击下为0.87~1.08)、重心位置(单峰冲击下为1.08~1.25，双峰冲击下为1.05~1.25)及相关统计学参数，表现出一种独立于流量变化之外的相对稳定的特征水流规律.与稳态基流量下的t_mean(平均停留时间)相比，水力冲击使人工湿地t_mean呈冲击前持续缩短、冲击后又快速回升的趋势(单峰、双峰冲击下最大值与最小值相差分别约为30和32 h)；而t_mean'(归一化平均停留时间)在非稳态过程中却相对稳定(单峰、双峰冲击下最大值与最小值相差分别约为0.15和0.20)，适合作为非稳态下表征人工湿地水流规律和停留时间的特征参数.研究显示，归一化RTD易于模拟，可用其描述非稳态下人工湿地的水流规律以及水流规律对污染物接触反应时间的影响.

三乙烯四胺改性风化煤对废水中Ni²⁺的吸附机制

马晓利, 武海英, 陈平

2018, 31(2): 337-344. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.78

摘要(1441) HTML (51) PDF(1237)

摘要:
为提高风化煤对Ni²⁺的吸附性能，以XWC（新疆风化煤）为基体，TETA（三乙烯四胺）为改性剂，采用交联反应联合超声波振荡制备ACA（胺化煤基吸附剂），利用SEM（扫描电镜）等手段对其进行表征，并考察了体系pH、吸附剂用量、反应时间及溶液初始ρ（Ni²⁺）对吸附过程的影响，通过吸附动力学和吸附等温模型对吸附机制进行描述.结果表明，TETA中的多乙烯多胺基成功接枝到煤粉表面使风化煤的表面颗粒增多，比表面积由6.875 m²/g减至3.440 m²/g，孔容由0.011 cm³/g减至0.005 cm³/g.在pH为8.0、ACA用量为0.4 g时吸附效果最好.ACA和XWC对Ni²⁺的吸附过程均符合准二级动力学方程及Langmuir吸附等温模型.拟合得ACA的饱和吸附量为188.68 mg/g，较改性前提高了5.1倍.研究显示，ACA处理ρ（Ni²⁺）范围为200~1 000 mg/L的废水时，对Ni²⁺的去除率稳定在95%以上.

生物酶强化厌氧消化去除污泥中的PhACs

王莹莹, 周海东, 刘积成, 张喆, 王蒙

2018, 31(2): 345-352. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.02.24

摘要(1262) HTML (29) PDF(1135)

摘要:
为降低污水污泥中药理活性化合物（PhACs）产生的环境风险，利用生物方法强化污泥厌氧消化，提高其去除效果.以CFA（氯贝酸）、TCS（三氯生）、DCF（双氯芬酸）、CBZ（卡马西平）4种典型的PhACs为目标污染物，利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）定量分析污泥中的目标物，探究外加生物酶联合污泥厌氧消化法强化对PhACs的作用效果.结果表明，随着SRT（污泥停留时间）的增大，目标物的去除率有一定程度的增大，特别是在高温条件下，当SRT由7 d增至20 d时，CFA的去除率增长了45%；木瓜蛋白酶对中高温系统中CBZ的去除效果最佳，分别为63.8%和67.5%，同时对4种目标物总的去除率最高，分别为57.3%和61.8%；添加溶菌酶试验中，4种目标物去除效果差异较大，中温、高温系统中对TCS的去除效果最佳为81.7%和80.9%，去除效果最差的是CBZ，去除率为40.4%和33.5%；纤维素酶处理中，4种目标物的去除率均小于60%.混合生物酶试验中，高温条件下更易去除PhACs.研究显示，生物酶强化污泥厌氧消化能有效去除污水污泥中的PhACs.

Fe-絮凝降阻法处理后的印染污泥燃烧特性

罗伟, 樊军, 郭开, 李志光, 周智

2018, 31(2): 353-359. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.62

摘要(1285) HTML (69) PDF(1206)

摘要:
为明确印染污泥焚烧特性，提高其处理效率.以Fe-絮凝降阻法深度处理的印染污泥为研究对象，通过TG-DTG热重曲线法研究不同干燥时间（1.5、2.0、2.5、3.0、3.5和4.0 h）对深度处理的印染污泥燃烧特性的影响，并对深度处理的印染污泥燃烧过程的动力学和失重速率进行拟合.结果表明：不同干燥时间下，深度处理的印染污泥的焚烧过程均可分为4个阶段，阶段1为水蒸发阶段（15.9~106.9℃），阶段2为低沸点有机物析出阶段（106.9~235.5℃），阶段3为挥发分的析出和燃烧阶段（235.5~479.0℃），阶段4为难挥发物质和碳酸盐分解阶段（479.0~852.2℃），污泥最大失重率均在410.0℃左右，最大失重均出现在阶段3.最佳干燥时间为2.0 h（含水率为3.60%），该条件下深度处理的印染污泥在阶段3失重峰值前、后分别为0.5级和2级反应，活化能分别为7.227和87.040 kJ/mol.失重峰值前、后的失重速率方程分别为y=9.003 18-0.099 68x（R²=0.998 1）和y=5.576+2.105/{1+exp[（x-18.076）/1.349]}（R²=0.997 8）.研究显示，深度处理的印染污泥主要在第3阶段燃烧，所得失重速率方程与其第3阶段燃烧的失重速率数据较好吻合.

水解酸化对好氧颗粒污泥形成及脱氮除磷的影响

苑泉, 吴远远, 金正宇, 袁跃甫, 徐恒, 汪翠萍, 王凯军

2018, 31(2): 360-368. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.65

摘要(1455) HTML (71) PDF(939)

摘要:
为研究水解酸化对AGS（好氧颗粒污泥）的形成及其脱氮除磷效果的影响，分别采用R1+R2两段式[HUSB（升流式水解酸化池）-SBR]和R3一段式（SBR）方式培养AGS，研究了不同基质下形成的AGS的脱氮除磷效果，并通过高通量测序对水解酸化污泥（R1）和R2、R3运行初期（12 d）与运行后期（97 d）的AGS微生物群落结构进行解析.结果表明，当进水基质为葡萄糖时，R1+R2两段式和R3一段式都能够成功地培养出颗粒致密、沉降性能好的AGS.接种活性污泥后的第13天R2反应器中形成粒径为>1.0~1.6 mm的颗粒污泥，而R3反应器仍以絮状污泥为主；颗粒污泥成熟后，R2中AGS的粒径增长至1.0~2.0 mm间，R3的粒径主要分布在>1.0~1.6 mm间.两种颗粒污泥对COD_Cr和NH₃-N均有很好的去除效果，去除率均接近100%.R2对TN和TP的去除率分别为88.5%和72.8%，明显高于R3（67.2%和60.1%）；R2出水ρ（TN）最低可达3 mg/L，ρ（TP）可达1.1 mg/L.高通量测序结果表明，Proteobacteria和Bacteroidetes门始终是主要菌种；随着好氧颗粒污泥的成熟，R2和R3的Shannon-Wiener多样性指数均显著增加；R2中成熟后AGS的Shannon-Wiener多样性指数最高（5.40），表现出良好的生物多样性和系统稳定性.研究表明，水解酸化为AGS的形成提供了关键基质，促进了好氧污泥颗粒化，培养出的AGS运行稳定，脱氮除磷效果好，微生物种群丰富.

处理番茄酱加工废水的活性污泥颗粒化过程

陈启伟, 苏馈足, 陈丁丁, 疏童, 王维红

2018, 31(2): 369-378. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.80

摘要(1355) HTML (76) PDF(866)

摘要:
为解决新疆番茄酱加工废水排放量大、处理效果参差不齐的情况，在SBR（序批式反应器）中接种絮体污泥，以人工合成番茄酱加工废水为基质成功培养出粒径为0.50~1.61 mm的好氧颗粒污泥，并采用扫描电镜、三维荧光光谱（3D EEM）、激光共聚焦（CLSM）、死活细菌染色以及高通量测序等技术表征活性污泥的颗粒化过程.结果表明，颗粒污泥沉降性能良好，COD_Cr、NH₄⁺-N、PO₄^3--P的平均去除率分别为90%、85%、45%.扫描电镜下，椭球状的颗粒污泥轮廓清晰，结构密实.蛋白质在颗粒化过程中逐渐增加，α-多糖、β-多糖和蛋白质贯穿整个颗粒截面，在颗粒中分布广泛，构成了颗粒的骨架.颗粒内部的孔隙为溶解氧和营养物质传递提供了条件，因此活细菌则更多地靠近颗粒边缘及内部的孔隙周围，并包裹着死细菌.颗粒化过程中，微生物的丰富度和均匀性逐渐上升，物种多样性也不断变化，Chao1指数先由515.26降至444.30后又增至526.72，Shannon-Wiener指数由2.81增至5.45.优势降解菌拟杆菌和变形菌相对丰度不断发生变化，拟杆菌由8.85%增至45.95%，而变形菌由78.17%逐渐减至36.66%.研究显示，不同的细菌种群之间的相互作用对有机物的降解以及反应体系的稳定起到重要的作用.

好氧颗粒污泥技术处理乡镇污水应用

姚源, 竺建荣, 唐敏, 陈刚才, 黄健盛, 陈婷婷, 廖伟伶

2018, 31(2): 379-388. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.81

摘要(1597) HTML (74) PDF(1396)

摘要:
为研究好氧颗粒污泥技术是否适用于处理乡镇污水，采用该技术对处理规模为400 m³/d的乡镇污水处理厂进行改造，考察了污泥颗粒化过程、污染物去除效果及接种絮状污泥与好氧颗粒污泥微生物群落结构差异.结果表明，以进料负荷的交替变化作为调控措施，反应器启动后第13天污泥出现颗粒化，颗粒污泥平均粒径0.499 mm；启动第40天污泥完全颗粒化，颗粒污泥平均粒径1.336 mm.完全颗粒化后SBR反应器内ρ（MLSS）稳定在8~12 g/L，SVI维持在25~40 mL/g，出水ρ（COD_Cr）、ρ（NH₃-N）、ρ（TN）始终满足GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准要求.群落结构的研究结果表明，相比于接种絮状污泥，好氧颗粒污泥群落丰富度和多样性均明显减少，反硝化功能菌和聚磷菌丰度显著增加；在好氧颗粒污泥中，Nitrosomonas（亚硝化单胞菌属）、Nitrospira（硝化螺旋菌属）是主要的硝化功能菌；Dechloromonas、Clostridium sensu stricto 13（梭菌属）是主要的反硝化细菌；Aeromonas（气单胞菌属）、Clostridium sensu stricto 13（梭菌属）是主要的聚磷菌；Uncultured Xanthomonadaceae、Comamonas（丛毛单胞菌属）、Zoogloea（动胶菌属）是降解有机物的主要菌种，其中Comamonas（丛毛单胞菌属）、Zoogloea（动胶菌属）也是好氧污泥颗粒化过程中的关键菌株.

建筑废物填海处置过程重金属浸出特性及环境影响

李小月, 张慧, 雷国元, 段华波, 郑丽娜

2018, 31(2): 389-396. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.82

摘要(2099) HTML (53) PDF(1098)

摘要:
填海处置已成为滨海城市建筑废物的重要消纳途径，而海水侵蚀导致重金属浸出可能加剧环境风险.为探究不同类型建筑废物中重金属受海水侵蚀的浸出特性及环境影响，于深圳市的城中村拆除作业现场、建筑装饰装修工程现场、建筑废物资源化利用厂、建筑垃圾堆填场开展不同来源建筑废物样品采集，分析样品中w（Zn）、w（Pb）、w（Cu）、w（Cd），评价其潜在环境风险并解析其产生源；在此基础上，参考固体废物毒性浸出方法开展海水浸出模拟试验.结果表明：①建筑废物中重金属的潜在环境风险程度依次表现为Zn > Pb > Cu > Cd，w（Zn）、w（Pb）、w（Cu）、w（Cd）的最大值依次为197.8、82.6、67.1、0.22 mg/kg，分别为广东省土壤环境背景值的3.8、2.2、3.7和2.2倍，且来源于砖块、瓷砖、砂浆块、墙面涂料和玻璃的重金属含量超过了围填海工程填充物质成分限值要求.②海水对废物中重金属浸出影响显著，在液固比为10：1、浸出时间为18 h条件下，Zn、Pb、Cu、Cd浸出率分别高达15.9%、82.0%、10.4%和57.4%.③随着液固比和浸出时间的增加，重金属浸出量呈明显的上升趋势，其中Pb的浸出量最高.鉴于此，一方面应完善海水侵蚀对建筑废物中重金属浸出给沿海环境带来的生态风险分析；另一方面在填海处置前应加强建筑废物的风险管理如分类收集和安全处置等，并建立相应的控污机制.

燃用生物柴油对采用CRPT技术的柴油机微粒粒子数浓度和PAHs排放的影响

郑伟, 于仙

2018, 31(2): 397-408. doi: 10.13198/j.issn.1001-6929.2017.03.76

摘要(1367) HTML (53) PDF(941)

摘要:
微粒和PAHs是柴油机排放污染物的重要组成部分，为揭示燃用生物柴油（biodiesel，下称BD）与采用CRPT（连续再生微粒捕集系统，continuous regeneration particulate traps system）技术后对柴油机排放中微粒粒子数浓度和PAHs组分质量的影响规律，利用内燃机综合测试台架对3台排量不同的柴油机进行微粒以及PAHs测试，研究不同微粒粒径对应的粒子数浓度变化规律以及PAHs各组分的质量变化规律.结果表明：①燃用BD对柴油机微粒排放中的聚集态粒子数浓度和总质量影响较大，对核态粒子数浓度影响不大，其中，聚集态粒子总质量降幅最大可达97.04%，粒子数浓度最大降幅从10⁹ m^-3降至10⁶ m^-3，而核态粒子数浓度变化不大，但粒子数比例有明显的上升，最大升幅为51.50%.②燃用BD对微粒排放中不同粒径粒子数浓度的影响导致CRPT技术条件下微粒质量捕集效率下降，最大降幅达21.10%.③PAHs总质量排放有明显下降，3台柴油机最大降幅分别为92.95%、91.78%和92.70%.但各组分呈现变化不一致现象，类似于二苯并蒽等部分组分质量下降幅度均达到100%，而

和苯并蒽的质量均不降反升，其中

的质量占燃用BD30后的多环芳香烃质量的50%左右.研究显示，采用"BD+CRPT"技术，柴油机微粒排放控制焦点应集中在核态微粒，PAHs排放的控制还应侧重于考虑

和苯并蒽.

留言板

2018年第31卷第2期

期刊信息更多>

编辑部公告更多>

热搜词

学术动态更多>

友情链接更多>